零价铁粉还原降解染料的研究

《零价铁粉还原降解染料的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、零价铁粉还原降解染料的研究零价铁粉还原降解染料的研究摘要：本文考察了pH值、零价铁粉投加量等因索对酸性红B及活性艳红K-2G染料还原脱色效果的影响。证实了铁粉还原酸性红B及活性艳红K-2G染料符合一级动力学反应规律。关键词：零价铁还原脱色酸性红B活性艳红K-2G1概述纺织印染工业是最大的污染源和水资源消耗者之一［1］。随着染料合成、印染等工业废水的不断排放和各种染料的不断使用，进入环境的染料数量和种类不断增加，染料造成的环境污染日趋严重［2］。据报道，全世界每年以废物形式排入环境的染料约6万t［3］,它的大量排放不仅会造成感观上的污染，特别是含有

2、机染料污水具有水量大、分布面广、水质变化大、有机毒物含量高、成分复朵以及难降解等特点［1-3］,本文将对零价铁还原降解染料进行研究。2实验部分2.1染料的配制%1配制100mg/l酸性红B溶液：用电子天平准确称取0.lg酸性红B粉末，用蒸馄水溶解，转移至500ml容量瓶中，摇匀并定容至刻线。%1配制100mg/l溶液:用电子天平准确称取0.lg活性艳红K-2G粉末，用蒸憾水溶解，转移至500ml容量瓶中，摇匀并定容至刻线。%1每次实验均取400ml染料溶液。2.2实验方法铁粉投加量均为5g/l,调节酸性红B染料溶液pH值，分别为3、4、5以考察p

3、H值对零价铁粉还原脱色酸性红B染料溶液的影响。调节酸性红B染料溶液pH值均为3,铁粉投加量分别为3g/l,5g/l,10g/lo以考察铁粉投加量对零价铁粉还原脱色酸性红B染料溶液的影响。铁粉投加量均为5g/l,调节酸性红B染料溶液pH值，分别为3、4,以考察pH值对零价铁粉还原脱色活性红K-2G染料溶液的影响。3实验结果3.1pll值对染料脱色效果的影响%1用零价铁粉还原脱色酸性红B染料，铁投加量均为=5g/l,分别调节染料溶液的pll为3、4、5o从上述三组数据可以看出，在铁粉浓度不变的前提下随着染料溶液pH值的升高染料的脱色速率明显下降。在p

4、H二3条件下，反应进行得相当迅速,第3min时其脱色率达到48.6%,14min时就达到90%以上，当反应进行到34min其脱色率已达99.4%；在pH二4条件下，反应乂明显降慢，当反应进行到36min吋其脱色率仅为74.3%,反应进行到136min时脱色率才达至！J90.5%与pH=3的条件下进行14min时的脱色效果相当（为92.8%）；在pH二5的条件下，它的脱色速率显著下降，pH二5时反应进行到38min时其脱色率仅为59.4%,与pH二3的条件下在34min时的脱色率99.4%有显著差异。%1用零价铁粉还原脱色活性艳红K-2G染料，铁投

5、加量为5g/l,分别调节染料溶液的pH为3、4opll对活性染料脱色率的影响与酸性染料趋势相同，均表现为pH对脱色率的影响很大，低pll条件下反应进行的迅速，高pll条件不利于反应进行，且差异非常显著。3.2铁粉投加量对染料脱色效果的影响用零价铁粉处理酸性红B染料，调节染料溶液的pH为3,考察不同铁粉投加量的情况下，铁粉对酸性红B染料溶液的脱色效果，铁的投加量为3g/l、5g/l.10g/lo在pH值为3的条件下，增加铁的投加量可以提高反应速率，在较触时间内达到一个较高的脱色率，但最终的脱色效果相差不大，均达到95%以上。当铁浓度为5g/l和10

6、g/l时，50分钟以内脱色率就可达99%以上。3.3零价铁粉对染料脱色反应的动力学分析先假定此反应为一级动力学反应，取浓度的对数对吋间作图，检验其趋势线相关系数，以此来判定此反应是否为一级动力学反应［10］。选取铁投加量为10g/l、pH二3条件下处理酸性红B为例作图如下:由于浓度的对数对时间作图趋势线相关系数在0.95以上，所以零价铁粉对酸性B染料溶液的脱色可认为遵从一级动力学反应，直线斜率的负数即为反应的速率常数。当pll二3,铁投加量为5g/l吋k二0.1152min-l；当pH二4,铁投加量为5g/l时k=0.029min-l；当pH=5

7、,铁投加量为5g/l吋k=0.0184min-lo由此看出溶液pll对零价铁粉的脱色作用有显著影响，特别是pH由3升高到4吋，速率常数显著下降，下降幅度大于pll由4升高到5时的程度。由染料的浓度的对数对吋间作图，得到的趋势线的相关系数在0.92以上，所以零价铁粉降解活性艳红K-2G可认为遵从一级动力学反应，直线斜率的负数即为反应的速率常数。由表中数据可知，零价铁粉对活性艳红K-2G染料的脱色，溶液的pH对脱色效果仃显著影响。2.4零价铁对染料脱色的机理分析用零价铁还原脱色染料，是通过零价铁粉的还原，内电解电极反应，新牛态氢［H］的还原，铁禽子的

8、络合聚沉作用及氢氧化物的吸附架桥作用等来进行的。铁的直接还原时，铁与大分了有色物质作用,生成小分子无色物质。在酸性条件下，金属会与11+